近日，我院逯子扬副研究员在环境领域顶级学术期刊Applied Catalysis B: Environmental（影响因子：19.503，一区，Top期刊）上在线发表题为 “Heterotopic reaction strategy for enhancing selective reduction and synergistic oxidation ability through trapping Cr (VI) into specific reaction site: A stable and self-cleaning ion imprinted CdS/HTNW photocatalytic membrane”的研究论文。江苏大学为该论文的第一完成单位。

无机重金属离子和有机污染物共同存在造成的水环境污染问题越来越受到重视。已有研究发现，光催化技术能够实现对有机污染物和重金属离子的同时去除。但在实际应用过程中，两类污染物会相互竞争反应位点导致催化性能的下降，降低去除效率。本文提出异位反应策略，使电子还原重金属离子和空穴氧化降解有机污染物在不同的反应位点反应，能够有效减少重金属离子和有机污染物的相互干扰，提升光生电子和光生空穴的利用效率。此外，从经济效益、环保便利性等方面来看，膜材料更有利于粉体光催化材料的回收利用。该工作将氧化型H₂TinO_2n+1·xH₂O纳米线(HTNW)和还原型离子印迹CdS (IM-CdS)组装在一起制备离子印迹CdS/HTNW光催化膜(IM-Cd/HT膜)去除Cr⁶⁺和四环素。由于印迹孔穴的存在，Cr⁶⁺在其他离子干扰下优先被吸附和捕获在特定的反应位点进行还原反应，选择性还原系数达到80.01和91.92。Cr⁶⁺和四环素在IM-Cd/HT膜上发生异位反应，Cr⁶⁺迁移到IM-Cd上被选择性还原，四环素迁移到HTNW上被协同氧化，减少了两种反应之间的干扰。因此，IM-Cd/HT膜对Cr⁶⁺和四环素具有良好的协同平衡去除效果。制备的IM-Cd/HT膜水通量达到2952 L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹，对Cr⁶⁺的截留率为62.02%。本研究为设计具有良好协同去除无机重金属离子和有机污染物能力的功能性光催化膜提供了参考。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120787